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具有端部磁喉的线性等离子体中的阿尔文隙本征模

等离子体物理 2021-12-08 v1

摘要

为指导下用于研究高能离子与阿尔文隙本征模(AGE)相互作用的线性等离子体装置实验设计,本工作计算了在超长大型等离子体圆柱中参照聚变条件的 AGE,该圆柱以强磁喉端接以实现带电粒子的轴向约束。结果表明:(i)对于端部磁喉之间的均匀平衡场,所计算波场的色散关系与剪切阿尔文模的简单解析模型吻合良好;(ii)对于具有局部缺陷的周期平衡场,在磁喉低深度和高深度下均在谱隙内形成清晰的 AGE,尽管较低深度更易观测。最强 AGE 可达平衡场的 3.1×1043.1\times10^{-4} 量级,使其在实验中便于测量。AGE 是局域在缺陷附近的驻波,该缺陷的引入打破了系统的周期性,其波长为系统周期的两倍,与布拉格定律一致。参数扫描显示,当磁波纹数从 1818 减至 88 时 AGE 几乎不变,然而当磁波纹深度从 0.50.5 降至 0.10.1 时出现频率上移,可能源于一种 flute-like 效应:谱隙共振腔收缩。

关键词

引用

@article{arxiv.1811.12066,
  title  = {Alfv\'{e}nic gap eigenmode in a linear plasma with ending magnetic throats},
  author = {Lei Chang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1811.12066},
  year   = {2021}
}